Software Defined Network là gì? 3 Tầng kiến trúc SDN trong hạ tầng mạng

Các doanh nghiệp số không còn chỉ đối mặt với các thách thức về tốc độ và hiệu suất mạng, mà còn phải giải quyết vấn đề bảo mật, quản lý mạng phức tạp, chi phí đầu tư cao. Software Defined Network (SDN) đã xuất hiện như một giải pháp tiên tiến, mang đến khả năng kiểm soát và tối ưu hóa hạ tầng mạng một cách thông minh, hiệu quả hơn bao giờ hết.

Vậy SDN là gì, có kiến trúc SDN gồm những tầng nào? Làm thế nào để doanh nghiệp có thể triển khai và tận dụng tối đa các lợi ích của công nghệ này? Trong bài viết này, Lạc Việt sẽ giải đáp tất cả những câu hỏi xoay quanh hệ thống SDN.

1. Tổng quan về Software Defined Network (SDN)

1.1 Software Defined Network là gì?

Software Defined Network (SDN) là một kiến trúc mạng tiên tiến sử dụng phần mềm để quản lý và điều khiển mạng thay vì dựa hoàn toàn vào phần cứng như trong các mô hình truyền thống.

SDN đại diện cho sự dịch chuyển từ việc sử dụng các thiết bị mạng độc lập sang một mô hình tập trung hơn, trong đó phần mềm đảm nhận vai trò chính trong việc quản lý và tối ưu hóa mạng. Điều này mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn, linh hoạt hơn trong triển khai, nâng cao hiệu suất hệ thống mạng.

1.2 Sự khác biệt giữa mạng truyền thống và mạng SDN

Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, sự khác biệt giữa mạng truyền thống và Software Defined Network (SDN) ngày càng rõ nét. Đặc biệt đối với doanh nghiệp, việc lựa chọn giải pháp mạng phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động mà còn quyết định khả năng thích nghi với chuyển đổi số.

Cụ thể, mạng truyền thống là mô hình mạng dựa trên phần cứng, trong đó các thiết bị mạng (như switch, router) được cấu hình độc lập. Trong khi đó, SDN mang lại khả năng quản lý tập trung, giúp doanh nghiệp quản lý toàn bộ hệ thống mạng qua phần mềm.

Bảng so sánh mạng truyền thống và mạng SDN dựa trên các tiêu chí tiêu chuẩn

2. Kiến trúc SDN gồm những tầng nào?

Software Defined Network được xây dựng trên hệ thống kiến trúc 3 tầng rõ ràng, trong đó mỗi tầng đảm nhận những vai trò và chức năng khác nhau, đồng thời phối hợp để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống mạng.

• Tầng ứng dụng – Application Layer
• Tầng điều khiển – Control Layer
• Tầng hạ tầng – Infrastructure Layer

2.1. Tầng ứng dụng – Application Layer

Tầng ứng dụng bao gồm các phần mềm, dịch vụ và giao diện người dùng được xây dựng để điều khiển mạng thông qua các bộ điều khiển SDN. Các ứng dụng phổ biến trong tầng này thường tập trung vào nhiệm vụ quản lý, giám sát, tối ưu hóa lưu lượng mạng hoặc bảo mật.

Đặc điểm nổi bật

• Tương tác với tầng điều khiển thông qua API (giao diện lập trình ứng dụng).
• Tạo điều kiện để các ứng dụng mạng khai thác tài nguyên mạng một cách hiệu quả mà không cần can thiệp vào tầng vật lý.
• Tính linh hoạt cao, cho phép doanh nghiệp dễ dàng thêm các tính năng mới vào hệ thống mạng.

2.2. Tầng điều khiển – Control Layer

Tầng điều khiển chứa các bộ điều khiển Software Defined Network (SDN Controllers) là phần mềm trung gian giữa tầng ứng dụng và tầng hạ tầng. Đây giống như là bộ não của mạng, cho phép trừu tượng hóa phần cứng với các ứng dụng được phát triển trên đó.

Đặc điểm nổi bật

• Là “bộ não” của SDN, thực hiện việc ra quyết định dựa trên yêu cầu từ tầng ứng dụng.
• Quản lý mạng một cách tập trung và cung cấp khả năng quan sát toàn diện hệ thống.
• Điều khiển lưu lượng mạng theo thời gian thực, phù hợp với nhu cầu của từng ứng dụng hoặc dịch vụ.

2.3. Tầng hạ tầng – Infrastructure Layer

Tầng hạ tầng bao gồm tất cả các thiết bị vật lý trong hệ thống mạng, chẳng hạn như switch, router, access point, hoặc các thiết bị lưu trữ dữ liệu. Các thiết bị này được kết nối và điều khiển bởi bộ điều khiển SDN.

Đặc điểm nổi bật

• Chỉ tập trung vào việc xử lý dữ liệu, không tham gia vào quản lý logic mạng như trong hệ thống truyền thống.
• Các thiết bị hạ tầng không cần phải “thông minh” như trước, giúp giảm chi phí đầu tư.
• Có thể là thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, miễn là hỗ trợ giao thức SDN.

3. Cách thức hoạt động của Software Defined Network

Để hiểu rõ cách hoạt động của SDN, chúng ta cần xem xét hai yếu tố chính tạo nên tính linh hoạt, hiệu quả của nó:

Tách biệt mặt phẳng dữ liệu (Data Plane) và mặt phẳng điều khiển (Control Plane)

• Mặt phẳng điều khiển (Control Plane): là nơi các quyết định quan trọng được đưa ra, chẳng hạn như cách định tuyến gói tin, quản lý lưu lượng.
• Mặt phẳng dữ liệu (Data Plane): Thực hiện các quyết định đó, chẳng hạn như chuyển tiếp gói tin qua các thiết bị mạng.

Việc tách biệt 2 yếu tố trên giúp người dùng dễ dàng nâng cấp hoặc điều chỉnh mặt phẳng điều khiển mà không ảnh hưởng đến thiết bị vật lý. Ngoài ra, giảm tải cho các thiết bị mạng, tối ưu hóa chi phí phần cứng.

Sử dụng bộ điều khiển tập trung (Controller)

Bộ điều khiển SDN (SDN Controller) là phần mềm trung gian quản lý toàn bộ hệ thống mạng từ một điểm duy nhất. Controller giao tiếp với các thiết bị mạng thông qua giao thức mở, cho phép cấu hình và điều chỉnh mạng linh hoạt theo nhu cầu. 

4. Lợi ích của Software Defined Network đối với doanh nghiệp

Software Defined Network không chỉ là một bước đột phá công nghệ mà còn mang lại nhiều giá trị thiết thực cho doanh nghiệp trong việc quản lý, bảo mật và tối ưu hóa chi phí hạ tầng mạng. Dưới đây là những lợi ích chính của SDN được triển khai chi tiết để giúp doanh nghiệp hiểu rõ giá trị mà công nghệ này mang lại.

4.1. Quản lý tập trung

Doanh nghiệp có thể giám sát và điều chỉnh toàn bộ mạng từ một giao diện duy nhất thông qua SDN. Đây là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hệ thống mạng luôn hoạt động ổn định, hiệu quả. 

Việc điều chỉnh mạng không còn phụ thuộc vào từng thiết bị mạng cụ thể, giúp IT có thể tập trung xử lý sự cố nhanh chóng mà không cần phải di chuyển qua từng bộ phận. Giảm thiểu sự phức tạp trong quản lý mạng khi có thể theo dõi và điều chỉnh từ một trung tâm duy nhất.

4.2 Tự động hóa hệ thống mạng

Hệ thống SDN tự động hóa các quy trình cấu hình, giúp doanh nghiệp triển khai thay đổi trên mạng trong thời gian ngắn mà không cần can thiệp thủ công. Đồng thời, hệ thống tự động điều chỉnh lưu lượng để đảm bảo hiệu suất tối ưu, đặc biệt trong các giờ cao điểm hoặc khi có sự cố bất thường.

Software Defined Network giúp tăng tốc độ triển khai mạng mới và thay đổi cấu hình mà không gặp phải độ trễ. Ngoài ra còn dễ dàng điều chỉnh mạng theo nhu cầu thay đổi, giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng trong thời gian thực.

4.3 Tăng cường bảo mật mạng doanh nghiệp

SDN cung cấp khả năng giám sát, phát hiện mối đe dọa nhanh chóng thông qua việc tích hợp các công cụ phân tích hành vi và giám sát lưu lượng. Điều này giúp doanh nghiệp nhận diện sớm các mối đe dọa mạng như tấn công DDoS, mã độc, hay xâm nhập trái phép vào hệ thống. Cho phép hệ thống nhanh chóng cô lập, xử lý các khu vực bị ảnh hưởng mà không gây gián đoạn toàn bộ mạng.

SDN hỗ trợ tích hợp các giải pháp bảo mật tiên tiến như:

• Deep Packet Inspection (DPI): Phân tích sâu các gói tin để phát hiện dữ liệu bất thường.
• Intrusion Detection System (IDS): Phát hiện và ngăn chặn xâm nhập.
• Firewall động: Điều chỉnh tự động để đáp ứng các chính sách bảo mật mới.

4.4 Tiết kiệm chi phí và tăng tính linh hoạt

Hạ tầng mạng trong SDN không yêu cầu các thiết bị cao cấp, bởi các thiết bị chỉ cần thực hiện chức năng truyền tải dữ liệu cơ bản. Các doanh nghiệp có thể sử dụng các thiết bị mạng từ nhiều nhà cung cấp, giảm sự phụ thuộc vào một hãng duy nhất.

Doanh nghiệp dễ dàng mở rộng hoặc thu nhỏ quy mô mạng để phù hợp với nhu cầu, chẳng hạn như khi mở thêm chi nhánh hoặc triển khai dịch vụ mới. Các thay đổi được thực hiện mà không cần cấu hình lại toàn bộ hạ tầng vật lý.

5. 4 Ứng dụng phổ biến của Software Defined Network

Software Defined Network (SDN) là một công nghệ mạng tiên tiến đang được triển khai rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ khả năng tối ưu hóa và quản lý mạng vượt trội. Dưới đây là 4 ứng dụng phổ biến của SDN thường gặp nhất:

• Trung tâm dữ liệu: Giám sát, điều phối lưu lượng mạng giữa các máy chủ – cụm dữ liệu trong trung tâm dữ liệu lớn.
• Mạng doanh nghiệp: Giúp doanh nghiệp giảm bớt khối lượng công việc quản lý mà còn giúp tăng cường bảo mật với khả năng phát hiện và phản hồi nhanh chóng đối với các mối đe dọa mạng
• Mạng viễn thông: Cho phép các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông triển khai mạng 5G một cách hiệu quả, nhờ vào khả năng điều chỉnh mạng linh hoạt tự động.
• Mang đám mây: Với SDN, các doanh nghiệp có thể triển khai môi trường đám mây lai hiệu quả hơn, quản lý tài nguyên mạng linh hoạt và giảm thiểu chi phí vận hành mạng.

6. Quy trình xây dựng thiết kế – Thi công triển khai SDN cho doanh nghiệp tại Lạc Việt

Triển khai Software Defined Network không chỉ đơn giản là cài đặt phần mềm hay thiết bị mà cần phải có một quy trình rõ ràng, bài bản để đảm bảo rằng hệ thống mạng hoạt động ổn định, hiệu quả và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đặc thù của doanh nghiệp. 

Dưới đây là 5 bước quy trình  xây dựng thiết kế – Thi công triển khai SDN cho doanh nghiệp tại Lạc Việt.

• Bước 1: Xác định yêu cầu của khách hàng
• Bước 2: Đề xuất giải pháp
• Bước 3: Báo giá và thương thảo
• Bước 4: Triển khai giải pháp
• Bước 5: Hỗ trợ kỹ thuật

Bước 1: Xác định yêu cầu của khách hàng

Bước đầu tiên trong quy trình triển khai SDN là lắng nghe – phân tích kỹ lưỡng các yêu cầu từ khách hàng. Việc này bao gồm các yếu tố như mục tiêu kinh doanh, các vấn đề đang gặp phải với hệ thống mạng hiện tại, yêu cầu đặc biệt của khách hàng đối với hệ thống mạng mới. Cùng với đó, việc hiểu rõ ngành nghề và yêu cầu bảo mật sẽ giúp đưa ra các giải pháp phù hợp nhất.

Chi tiết các hoạt động trong bước này:

• Tìm hiểu mục tiêu kinh doanh: Doanh nghiệp cần mạng với hiệu suất cao, bảo mật tốt, hoặc khả năng mở rộng linh hoạt?
• Đánh giá hiện trạng mạng: Các vấn đề cần khắc phục bao gồm tắc nghẽn mạng, bảo mật yếu, hoặc sự phức tạp trong việc quản lý hạ tầng mạng.
• Lắng nghe yêu cầu cụ thể: Ví dụ, một doanh nghiệp trong ngành tài chính có thể yêu cầu giải pháp SDN với tính năng bảo mật nâng cao để bảo vệ thông tin khách hàng và giao dịch.

Bước 2: Đề xuất giải pháp

Sau khi đã hiểu rõ các yêu cầu và mục tiêu của khách hàng, bước tiếp theo là đưa ra giải pháp thiết kế hạ tầng mạng phù hợp. Đây là giai đoạn các chuyên gia của Lạc Việt đánh giá hệ thống hiện tại của khách hàng để chỉ ra những điểm yếu hoặc giới hạn. 

Sau đó, giải pháp sẽ được đề xuất với các thiết bị, phần mềm và phương án triển khai Software Defined Network giúp tối ưu hóa hiệu quả mạng, bảo mật, chi phí.

Chi tiết các hoạt động trong bước này:

• Đánh giá hệ thống hiện tại: Các chuyên gia Lạc Việt sẽ kiểm tra, phân tích kỹ lưỡng cơ sở hạ tầng mạng hiện tại của khách hàng để nhận diện các vấn đề, ví dụ như tắc nghẽn mạng, không khả năng mở rộng hoặc thiếu bảo mật.
• Lựa chọn giải pháp và công nghệ phù hợp: Chuyên gia sẽ đề xuất các giải pháp SDN, chẳng hạn như sử dụng bộ điều khiển SDN như Cisco ACI, VMware NSX, hoặc OpenDaylight để điều phối và quản lý mạng một cách hiệu quả.

Bước 3: Báo giá và thương thảo

Báo giá sẽ bao gồm tất cả các thành phần cần thiết cho việc triển khai, từ phần cứng, phần mềm đến chi phí nhân công và dịch vụ hỗ trợ.

 Quá trình thương thảo sẽ giúp đảm bảo rằng giải pháp được triển khai phù hợp với ngân sách của khách hàng, đồng thời tối ưu hóa chi phí vận hành mạng lâu dài. Nếu khách hàng có yêu cầu giảm chi phí hoặc thay đổi một số yếu tố trong đề xuất, Lạc Việt sẽ điều chỉnh giải pháp sao cho vẫn đảm bảo hiệu quả, tính khả thi.

Bước 4: Triển khai giải pháp

Sau khi báo giá được phê duyệt và thỏa thuận được ký kết, Lạc Việt sẽ bắt tay vào triển khai giải pháp SDN cho khách hàng. Đây là giai đoạn quan trọng trong quy trình thi công, bao gồm thiết kế, lắp đặt hạ tầng mạng, cài đặt các bộ điều khiển Software Defined Network và tích hợp các thiết bị mạng vào hệ thống.

Chi tiết các hoạt động trong bước này:

• Lắp đặt hạ tầng mạng: Lạc Việt sẽ tiến hành cài đặt các thiết bị mạng, chẳng hạn như bộ chuyển mạch, router và các bộ điều khiển SDN để đảm bảo mạng có thể hoạt động trơn tru.
• Kiểm tra và hiệu chỉnh: Sau khi triển khai xong, đội ngũ kỹ thuật sẽ kiểm tra hệ thống để đảm bảo các thiết bị hoạt động đúng, hiệu suất mạng đạt yêu cầu.

Bước 5: Hỗ trợ kỹ thuật

Khi hệ thống SDN được triển khai thành công, Lạc Việt tiếp tục hỗ trợ doanh nghiệp trong việc quản lý kèm vận hành mạng. 

Dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật sẽ bao gồm bảo trì định kỳ, nâng cấp hệ thống và giám sát hệ thống mạng để phát hiện sớm các vấn đề hoặc điểm yếu. Lạc Việt cũng sẽ cung cấp các giải pháp bảo mật liên tục, hỗ trợ khắc phục sự cố khi cần thiết.

Với kiến trúc ba tầng và khả năng quản lý tập trung, Software Defined Network mang lại nhiều lợi ích vượt trội như tăng cường bảo mật, giảm chi phí, nâng cao tính linh hoạt. Đối với các doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp mạng tiên tiến, Lạc Việt sẵn sàng đồng hành để mang lại một hệ thống mạng hiện đại, ổn định, tối ưu hóa chi phí. Hãy liên hệ ngay hôm nay để được tư vấn và triển khai giải pháp SDN phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn!

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• Công ty Cổ phần Tin Học Lạc Việt
• Hotline: 0901 555 063 | (+84.28) 3842 3333
• Email: info@lacviet.vn – Website: https://lacviet.vn
• Trụ sở chính: 23 Nguyễn Thị Huỳnh, P. 8, Q. Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh